Selbsttätige Aus- und Einrückvorriehtung für Kupplungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Durch (las Schweiz. Patent Nr.<B>171205</B> ist eine<B>Ei</B> ir d Ausrückvorrichtung für Kupplungen bt-.iiü.nnt geworden, durch welche ein stossfreies Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeuges unter allen Umständen ge währleistet ist.
Dabei wird die Kupplung in an sich bekannter Weise bei einer niedrigen Drehzahl selbsttätig ausgerückt, ' beim Über schreiten dieser Drehzahl dagegen mit einer Kraft eingerückt, die entsprechend der wäh rend des Einrückvorganges durch die Fahr widerstände und die Motorregelung durch den Fahrer sich einstellenden Motordrehzahl selbsttätig gesteigert wird.
Zum Zweck vollständig stossfreien Ab laufes des Einrückvorganges erfolgt bei dieser Vorrichtung das volle Einrücken der Kupplung erst bei Drehzahlgleichheit der beiden Kupplungsteile, und zwar unabhängig von der gerade vorhandenen Drehzahl und dem gerade vorhandenen Anpressdruck. Die praktischen Fahrversuche haben ge zeigt, dass in erster Linie die Regelung der Kuppelkraft entsprechend der Motordreh zahl für einen stossfreien Einrückvorgang #ion Wichtigkeit ist, da:
ss dagegen das end gültige Fassen der Kupplung bei grösstem AnpressdruclL nicht unbedingt bei Gleichlauf der Kupplungsteile zu erfolgen braucht; viel mehr genügt eine gewisse 1llindesthöhe der Drehzahl, die je nach der Motorregelung durch den Fahrer etwa gleich der Gleich laufdrehzahl, in andern Fällen jedoch höher oder niedriger als die Gleichlaufdrehzahl sein kann, um beim Übergang zu dem höch sten Kupplungsdruck ein in allen praktischen Fällen stossfreies Einrücken zu gewährleisten.
Dieses Umschalten von der geregelten I#up- pelkraft auf den vollen Anpressdruck bei einer bestimmten Drehzahl lässt sich mit ein facheren Mitteln erzielen, als wenn bei Gleich lauf umzuschalten wäre, was eine verhältnis- mässig teure Gleichlauf einrichtung bedingt. Eine weitere Vereinfachung kann dadurch erzielt sein, dass das Steuerglied, welches das Ausrücken bei niedriger Drehzahl bewirkt, nicht unmittelbar, sondern mittelbar von der Drehzahl des Antriebsmotors abhängig ge macht wird, indem dieses Steuerglied mit dem Gashebel verbunden wird.
Bei Kraft fahrzeugen mit Freilaufeinrichtung, für wel che die Vorrichtung besonders geeignet ist, stellt sich dadurch nach dem Gaswegnelimen infolge der Trennung des Motors von dem Wa.genautrieb sofort die niedrigste Leerlauf drehzahl ein.
Weiterhin ist die Vorrichtung zweck mässigerweise dadurch verbessert, dass dem Steuerglied der die Kuppelkraft in Ab hängigkeit von der Drehzahl der Antriebs maschine regelnden Hilfseinrichtung das Betriebsmittel zugeführt wird, welches durch ein Steuerglied gesteuert wird, dessen Wir- hungslage von der Drehzahl der Antriebs maschine abhängt und welches das Aus rücken der Kupplung herbeiführt.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die dreh zahlabhängige Hilfseinrichtung, wenn die Kupplung ausgerückt ist, keinen Betriebs- mittelv erbrauch und nicht einmal Betriebs mittelverluste durch Undichtheiten erleidet. Dies ist umso wichtiger, als in diesen Fällen der Motor mit niedriger Drehzahl läuft und deshalb die Betriebsmittelspeicher nicht oder nur wenig nachgeladen werden, so dass die Gefahr der Abnahme des Betriebsmittelvor- rates besteht. Als Betriebsmittel kommt eine Druckflüssigkeit, ein Druckgas, ein Unter druckmittel oder elektrischer Strom in Frage.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes schema tisch im Schnitt gezeigt. Als Betriebsmittel ist Druckluft vorgesehen.
Es bedeuten 1 einen Druckluftbehälter, eine Druckluftleitung, 3 und 4 Verbin dungsleitungen und 5 das Gehäuse eines Fliehkraftpendels 7, welches durch die Welle 8 vom Fahrzeugmotor aus angetrieben wird.
10 ist die Kurbelwelle des Antriebsmotors, 14 die angetriebene Welle, 16 das Schwung- rad, 15 der verschiebbare Teil der Kupplung und 17 die Einrückfeder der Kupplung. 21.a ist ein Steuerglied, welches unter der Ein wirkung der Feder 22 steht, und 21b ein Ab sperrglied. 27a ist ein durch das Fliehkraft- pendel 7 bewegtes Steuerglied, auf welches auch die Feder 28 einwirkt. 27b ist ein wei teres Steuerglied. 40 ist ein Umschaltglied und 46 eine Verbindungsleitung.
52 ist der Zylinder des das Einrückorgan der Kupplung bildenden Kolbens 53, auf den die Feder 54 einwirkt und der über seine Kolbenstange 55 mit dem Hebel 57 in Verbindung steht.
Ausserdem bedeutet 71 den Gasfusshebel, der in seiner Ruhestellung durch die Feder 72 gegen den Anschlag 73 gedrückt wird und an seinem Ende einen Hebelansatz 74 trägt, gegen welchen sich der Stift 75 des in dem Gehäuse 76 verschiebbaren Steuergliedes 21a unter dem Druck der Feder 22 legt. Das Steuerglied 21a besitzt eine Eindrehung<B>77.</B>
78 ist eine Biegehaut, welche mit dem Steuerglied 2<I>7a</I> verbunden und zwischen dem Deckel 79 und dem Gehäuse 5 eingespannt ist. Das Steuerglied<I>27a</I> besitzt eine Ein drehung 80 und ist in dem Gehäuse 81 ver schiebbar, welches die beiden Öffnungen 82 und 83 zur Verbindung mit der Aussenluft aufweist und an das ausserdem die Leitungen 3 und 46 angeschlossen sind. 84 ist ein in dem Gehäuse 81 vorgesehener Verbindungs- kaiial zwischen dem Anschluss der Leitung 46 und dem Raum 85 oberhalb der Biegehaut. <B>78,</B> 8.6 ist eine von der Leitung 3 abzwei gende Leitung.
91 ist ein an den Zylinder 52 des die Kupplung betätigenden Kolbens 53 anschlie ssendes Gehäuse, in dessen oberem Teil der Kolben 92 verschiebbar ist. Oberhalb dieses Kolbens 92 ist die Leitung 46 angeschlossen. Zwischen dem Kolben 9\? und dem Umschalt glied 40 ist. ein Stift 93 angeordnet, der im Gehäuse geführt ist. Das Umschaltglied 40 ist in seinem obern Teil mit etwas grösserem Durchmesser als im untern Teil ausgeführt und besitzt eine Längsbohrung 94, an welche sich eine Querbohrung 95 anschliesst. An dem Übergang zwischen dem obern und untern Teil des Umschaltgliedes ist eine Ringfläche 90 vorhanden.
An dem untern Teil des Umschaltgliedes 40 ist ein Ansatz 97 an gebracht, gegen welchen sich eine Feder 98 legt. Gegen das darunter angeordnete Steuer glied 271) drückt von oben die Feder 98 und von unten die Feder 99. Das Steuerglied 27b besitzt eine Eindrehung 100, sowie eine Längsnute 101. 102 ist eine Verbindungs- öffnung zwischen dem Innenraum des Kol benzylinders 52 und dem Raum unterhalb des Steuergliedes 27b.
Das Absperrglied 21b ist seitlich neben dem Steuerglied 27b angeordnet. Es besitzt eine obere und eine untere Ventilscheibe 103 und 104, gegen welche die Federn 105 und 1()6 drücken. An den Raum unterhalb der Ventilscheibe 104 schliesst die Druckluftzu- leitung 2 an. Der Raum über der Ventil scheibe 103 steht durch die Öffnung 107 mit. der Aussenluft in Verbindung. Die Feder 11)5 legt sieh an ihrem obern Teil gegen einen kleinen Kolben 108, über dem an das Gehäuse 91 die Leitung 86 angeschlossen ist. 1119 und 110 sind Verbindungskanäle. 111 ist ein von dem Kanal 109 abzweigender Winkelkanal, welcher zu dem Raum 112 führt, der zwischen dem Umschaltglied 40 und dem Steuerglied 27b liegt.
Der unter dem Steuerglied 27b vorgesehene Raum ist mit<B>113</B> bezeichnet. 114 und 115 sind Öff nungen, durch welche die Verbindung mit der Aussenluft hergestellt wird.
Die Wirkungsweise der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist folgende: Es sei zunächst angenommen, dass der Wagen stillsteht. Die untere Scheibe 104 des Absperrgliedes 21b wird durch die Feder 106 und etwa im Federraum vorhandene Druck luft gegen ihren Sitz gedrückt. Zu dem Raum rechts von dem Kolben 53 kann daher nur die Aussenluft gelangen, und zwar durch die Öffnung 107, an der offen stehenden obern Ventilscheibe 103 vorbei und durch den Kanal 109 zu dem Steuerglied 27b und durch dessen Eindrehung 100 und Nute 101, sowie die Öffnung 102 zu dem Kolben 53.
Das Steuerglied 27b steht unter der Einwir kung der Federn 98 und 99 in dem erwähn ten Betriebszustand in einer obern Stellung, in welcher es den Kanal 110 abschliesst, da gegen den Kanal 109 ganz oder teilweise freilegt. Der Kolben 53 steht ausschliesslich unter der Einwirkung der Feder 54, die ihn entgegen dem Druck der Einrückfeder 17 in seiner rechten Endstellung hält, bei welcher die Kupplung ausgerüstet ist.
Wenn nun der Führer den Motor anlässt, läuft dieser zunächst mit der niedrigsten Leerlaufdrehzahl, wobei die Kupplung nach wie vor ausgerückt bleibt, da der Gasfuss hebel 71 sich noch in der in der Abbildung gezeigten Ruhestellung befindet. In dieser Stellung hält der mit dem Gasfusshebel ver bundene Hebelansatz 74 durch den Stift 75 das Steuerglied 21a entgegen dem Druck der Feder 22, in der in der Abbildung gezeigten untern Stellung, in welcher die Mündung der Leitung 4 durch den obern Teil des Steuer gliedes 21a verschlossen ist, weshalb auch in die Leitungen 3 und 86 noch keine Druck luft gelangen kann.
Sobald der - Führer den Gasfusshebel aus der Ruhestellung auslegt, geht das Steuer glied<I>21a</I> unter der Einwirkung der Feder 22 in seine obere Endstellung und gibt die Verbindung zwischen .der Leitung 4 und der Leitung 3 und damit auch der Leitung 86 frei. Dadurch gelangt Drucklift zu der Ein drehung 80 des Steuergliedes 27a. Dieses Steuerglied steht bei fehlender Druckluft auch bei niedriger Motordrehzahl in einer etwas höheren Stellung als in der Abbildung, in welcher seine Eindrehung 80 die Mün dungen der Leitungen 3 sowie 46 je zum Teil, z. B. etwa zur Hälfte, freigibt.
Die zu geführte Druckluft gelangt an der Eindre hung 80 vorbei zu der Leitung 46 und durch den Zweigkanal 84 in den Raum 85 oberhalb der Biegehaut 78. Durch den auf diese wir kenden Luftdruck wird auf das Steuerglied 27a und gleichzeitig auch auf das Fliehkraft- pendel 7 eine nach unten wirkende Gegen kraft ausgeübt, durch welche das Steuer glied 27a in seine in der Abbildung gezeigte Mittelstellung zurückgeführt wird.
In dieser 2littelstellung befindet sich die ganze Hilfs einrichtung im Gleichgewicht, da bei jeder Drehzahländerung nach oben oder unten das Steuerglied 27a um einen geringen Betrag aus seiner Mittellage verschoben wird, so dass er bei einer Erhöhung der Drehzahl die Mün dung der Leitung 3, bei einer Verringerung der Drehzahl die Mündung der Öffnung 83 um ein geringes Mass freigibt und dadurch eine entsprechende Druckerhöhung oder -er- niedrigung in dem Raum 85 herbeiführt, durch welche sofort wieder eine entspre chende Gegenkraft auf das Steuerglied 27a ausgeübt und dieses wieder in seine Mittel stellung zurückgeführt wird.
Auf diese Weise wird wie durch das Steuerglied 27 im Ausführungsbeispiel des schweizerischen Patentes Nr.<B>171.205</B> das Be triebsmittel einem von der Drehzahl des An triebsmotors abhängigen Druch unterworfen und durch die Leitung 46 weitergeleitet und zur Regelung der Kuppelkraft verwendet.
Durch die Leitung 46 gelangt diese ge regelte Drucli:luft in dem Gehäuse 91 ober halb den Kolben 92. Sobald also der Führer den Gashebel aus der Ruhelage auslegt, wird auf den Kolben 92 ein der gerade vorhan denen Motordrehzahl entsprechender Druck nach unten ausgeübt, der durch den Stift 93 auf das Umschaltglied 40 und von diesem durch die Feder 98 auf das Steuerglied 27b übertragen wird.
Mit dem Auslegen des Gasfusshebels 71 und der Freigabe der Druckluftzufuhr aus der Leitung 4 gelangt auch Druckluft, und zwar solche mit dem vollen Druck durch die Leitung 86 über den Kolben 108. Dieser drückt die Feder 105 zusammen, wodurch die obere Scheibe 103 des Steuergliedes 21b auf ihren Sitz gedrückt und statt dessen die untere Scheibe 104 entgegen dem Druck der Feder<B>106</B> von ihrem Sitz abgehoben wird. Die Verbindung des Kanals 109 mit der Aussenluft ist dadurch abgeschlossen, wäh rend gleichzeitig der Kanal 110 mit der Druckluftzuleitung verbunden wird.
Anderseits wird durch den Druck auf den Kolben 92 die Feder 98 um so viel gespannt, dass die untere Steuerkante der Eindrehung 100 des Steuergliedes 27b die Mündung des Kanals 110 freigibt, so dass Druckluft aus dem Kanal 110 durch die Eindrehung 100 und die Längsnute<B>101</B> zu dem Raum 113 gelangt. Dadurch, dass der Druck der Luft in dem Raum 113 gegen die untere Stirn fläche des Steuergliedes 27b zurückwirkt, wirkt dieses in gleicher Weise wie das Steuerglied 27a in Verbindung mit der Biege haut 78. Es stellt sich also in dem Raum<B>113</B> und damit durch die Öffnung 102 auch in dem Raum des Zylinders 52 rechts von dem Kolben 53 selbsttätig ein veränderlicher, in seiner Stärke von der Motordrehzahl ab hängiger Druck ein, der bei jeder Änderung der Motordrehzahl nach oben oder unten sich sofort selbsttätig entsprechend ändert.
Die Kupplung wird also während des Einrück- vorganges mit durch die erwähnte Regelung des Betriebsdruckes sich selbsttätig in Ab hängigkeit von der Motordrehzahl ändern der Kuppelkraft eingerückt. Der Raum 112 oberhalb des Steuergliedes 27b steht einerseits durch den Winkelkanal 111 mit dem Kanal 109, anderseits durch die Längsbohrung 94 des Umschaltgliedes 40 und die daran sich anschliessende kurze Quer bohrung 95, sowie weiterhin über die Öff nung 114 mit der Aussenluft in Verbindung, so dass in dem Kanal 109 und dem Raum 112 der Druck der Aussenluft herrscht.
Auch durch Undichtheit an der obern Steuerkante der Eindrehung 100 des Steuergliedes<B>27b</B> austretende Druckluft kann keine Druck erhöhung herbeiführen, solange das Um schaltglied 40 sich in einer Stellung zwischen der in der Abbildung gezeigten obern, sowie seiner untern Endstellung, in welcher die Ringfläche 96 an der untern Endfläche der Führungsbohrung anliegt, befindet.
Sobald jedoch die Ringfläche 96 des Um schaltgliedes 40 an der untern Endfläche der Führungsbohrung anliegt, wird die bis dahin die Verbindung mit der Aussenluft herstel- lende Bohrung 114 durch den obern Teil des Umschaltgliedes 40 abgeschlossen. Der Raum 11\? und die Kanäle<B>109</B> und<B>111</B> haben nun Leine Verbindung mit der Aussenluft mehr.
1)ie in der obern Steuerkante der Eindre hung<B>IM)</B> des Steuergliedes 27b infolge Un- dichtheit oder entsprechender Ausführung der Steuerkanten austretende Druckluft ge langt durch den Kanal<B>111</B> in den Raum 112.
Während gegen die obere Stirnfläche des Steuergliedes <I>27b</I> vorher der Druck der Aussenluft wirkte, kommt jetzt nach der Um schaltung des Gliedes 40 der Druck der ge regelten Druckluft gegen diese Fläche zur '\Virlcung. Dadurch wird das Steuerglied 27b weher nach unten gedrückt, so dass aus dem Kanal 110 die Luft mit vollem Druck durch die Diadrehung <B>100</B> und die Längsnute<B>101</B> zu dem Raum 113 und durch die Offnung <B>102</B> zrr dem Raum rechts von dem Kolben 53 geführt wird.
Von dieser Druckluft ge langt wiederum durch Undichtheit des Steuergliedes '27b ein Teil auch in den Kanal 1(19, den Winkelkanal<B>111</B> und den Raum 112 oberhalb des Steuergliedes<I>27b,</I> so dass letzteres dauernd in seiner untern Stellung gehalten wird.
Bis zu der Drehzahl, bei welcher der er wähnte Umschaltvorgang sich einstellt, wurde durch den geregelten Druch der Kolben 92 und das Umschaltglied 40 stetig nach unten bewegt und unter Zusammendrückung der Feder 98 eine entsprechend der Drehzahl des Antriebsmotors geregelte Koppelkraft er zeugt.
Bei derjenigen Drehzahl des Antriebs motors, bei welcher der Druck der durch die Leitung 46 zugeführten, gegen den Kolben 92 wirksamen Druckluft so gross ist, dass das Umschaltglied 40 in seine untere Endstellung gelangt, tritt jedoch die erwähnte Umschal tung von dem geregelten auf den höchsten Druck des Betriebsmittels und damit von der geregelten Koppelkraft auf die höchste An- presskraft der Kupplung ein.
Das Einrücken der Kupplung erfolgt also in der Weise, dass nach Überschreiten der Leerlaufdrehzahl zunächst die Kupplungs teile ohne Kraftschluss mit geringer Anpress- kraft aneinandergelegt werden. Die Koppel kraft wird dann entsprechend der Drehzahl des Antriebsmotors und damit entsprechend während des Einrückvorganges vorhandenen Fahrwiderständen, sowie entsprechend der Beschleunigung, die auf Grund der 14Iotor- regelung durch den Fahrer eingestellt wird, selbsttätig erhöht.
Bei einer bestimmten Drehzahl, die sich als praktischer Mittelwert erwiesen hat, wird schliesslich unter vollem Druck stehendes Betriebsmittel für das Ein rücken der Kupplung freigegeben, so dass deren Teile sofort mit, dem höchsten Anpress- druch aneinandergelegt werden.
Die Vorrichtung ist zweckmässig so aus gebildet, dass der höchste Anpressdruck der Kupplungsteile durch die Feder 17 bestimmt wird.